不同海岛棉品种蕾铃脱落规律初步研究

胡开明，李小童，白玉林，王承强，杜斌，刘露，刘霞

（新疆溢达纺织有限公司，乌鲁木齐830054）

海岛棉纤维品质优良，是高端纺织品、特种纺织品不可或缺的原料，具有较高的经济价值[1]。与陆地棉相比，海岛棉在生产过程中对外界环境条件变化更为敏感， 生育期内顶端生长势强，如遇水肥管理不当、 连续高温天气以及病虫害，蕾铃脱落率远高于陆地棉，严重影响海岛棉产量的提高[2-4]。

蕾铃脱落是限制棉花高产的重要因素，受到诸多专家学者的普遍关注。 余渝等[5]、王俊铎[6]对新疆棉区陆地棉蕾铃脱落规律研究发现落蕾率高于落铃率，中部果枝脱落率较高，落蕾峰期在7 月5－25 日，落铃峰期在7 月15 日－8 月5 日。 张士荣等[7]研究结果表明：长绒棉蕾铃脱落率高于50%，落铃率高于落蕾率，蕾铃脱落率较高的品种最终产量偏低。除受品种遗传特性影响外，田间栽培、气候环境条件的改变也对蕾、铃脱落有较大的影响。 肖光顺等[8]、王志贤等[9]认为密度不同而产生的栽培环境的改变可对蕾铃脱落产生较大的影响。 辜永强等[10]研究表明，影响新疆喀什地区蕾铃脱落的主要气象条件是温度、光照、干旱、冰雹等自然灾害，如持续高温天气影响棉花的光合作用， 有机养分合成受阻，同时呼吸作用增强，生长发育所需养分不足从而引起蕾铃大量脱落。

前人对棉花的蕾铃脱落进行了大量研究，但对不同品质及产量类型的海岛棉品种在其生育期内蕾铃脱落动态变化的研究较少。 本文通过研究品质和产量性状不同的海岛棉品种在生育期内蕾铃脱落的动态变化，分析品种间蕾铃脱落规律的差异性，明确造成蕾铃脱落的原因，并提出相应改善措施，为进一步提高海岛棉产量提供相应理论依据。

1 材料与方法

1.1 参试材料

参试材料为元龙33 号、 元龙34 号、 元龙38号、新海50 号。 其中，元龙33 号和元龙34 号是优质品系，纤维超细，适合纺超高支纱；元龙38 号是丰产品系，纤维长度长，纤维细度较细，籽棉产量高； 新海50 号是审定品种， 属丰产品系。 各品种（系）纤维品质性状如表1 所示。

表1 不同海岛棉品种纤维品质、产量表现

1.2 试验设计

试验于2018―2019 年在新疆溢达纺织有限公司育种试验基地（新疆生产建设兵团第一师10 团20 连）进行。试验地属沙壤土，肥力中等。试验为随机区组设计，每个品种设置3 次重复，每小区面积为20 m2，采用一膜六行种植，行距（66＋10）cm，株距11 cm。 苗期选择长势均匀的连续10 株进行定株，从6 月初第一果枝现蕾开始每隔2 d 观察记载蕾、铃发生与脱落情况，直至铃数不发生变化后停止观察。文中下部果枝表示第1～5 果枝；中部果枝表示第6～10 果枝；上部果枝表示10 果枝以上。同时用NL-GPRS-1 农业气象监测站记录环境温度。

1.3 田间管理

试验田间管理参照当地大田生产管理方式，4月20 日播种，5 月12 日定苗。全生育期内共滴水7次，每公顷用水量4 500～4 950 m3，利用机械中耕除草和化学防治控制病虫害。每公顷基肥使用有机肥750 kg，尿素150 kg，磷酸二胺375 kg，硫酸钾225 kg。 生育期内滴肥6 次，每公顷追肥使用尿素280 kg，硫酸钾300 kg。7 月6 日打顶，化控4 次，每公顷缩节胺用量270 g。

1.4 数据处理

运用SPSS 19.0 进行数据统计分析，采用最小显著差法（Least significant difference,LSD）进行多重比较。 落蕾率＝落蕾数/ 现蕾数×100%， 落铃率＝落铃数/ 开花数×100%， 总脱落率＝（（落蕾数＋落铃数）/现蕾数）×100%.

2 结果与分析

2.1 不同海岛棉品种蕾铃脱落率的差异

2018―2019 年对4 个海岛棉品种的蕾铃着生、脱落情况进行统计分析。由表2 可知：4 个海岛棉品种落铃率高于落蕾率， 元龙34 号落蕾率显著高于其他3 个品种， 品种间落铃率差异不显著，丰产型品种总脱落率较低， 新海50 号总脱落率显著低于元龙34 号。 受环境影响，2019 年蕾铃脱落整体上较2018 年稍重，但表现基本一致。 从品种看，丰产型品种新海50 号现蕾数和成铃数显著高于其他品种，并且落蕾率相对较低，总脱落率最低，为产量形成奠定了基础。 而优质型品种元龙33 号和元龙34 号现蕾数和成铃数较低，其中元龙34 号落蕾率较高，总脱落率高，最终成铃数偏低，严重制约其产量的形成。元龙38 号总脱落率也偏高，但其现蕾数高落蕾率低，成铃数相对较高，最终产量相对理想。 因此，若要进一步提高优质型海岛棉品种的产量， 应着重考虑如何在生育期内有效提高现蕾数，降低落蕾率，增加最终成铃数。

表2 不同海岛棉品种现蕾、成铃数和脱落率

2.2 不同果枝部位落蕾率动态变化

不同类型海岛棉品种的落蕾率以中部果枝最高（图1），并随生育进程呈双峰曲线变化（图2）。 6月上旬落蕾率逐步升高，在6 月中旬进入第1 个小高峰，随后小幅度回落，6 月下旬逐步升高，在6 月底进入第2 个高峰。由于6 月中下旬棉花进入现蕾盛期仍以营养生长为主，南疆棉区还未开始头水供应，因此在这一阶段可能存在养分、水分不足，进而导致部分敏感性品种下部果枝蕾的脱落增加。所以在大田生产中，应根据田间土壤实际情况调整水肥供给确保水肥供应充足，减少因大田管理不当造成的蕾铃脱落。 从品种看，优质型品种落蕾率相对丰产型品种较高， 大部分调查时期优质型品种元龙34 号的落蕾率及不同果枝部位的落蕾率都高于其他品种。 元龙33 号落蕾率在6 月中旬达到小高峰后逐步下降，上部果枝落蕾率最低；其他3 个品种在6 月下旬落蕾率逐步升高，6 月底达到落蕾最高峰，主要以中部果枝落蕾为主（图2）。6 月中下旬是棉花现蕾的高峰期，同时进入初花阶段，下部果枝开花，营养生长和生殖生长并进，对水肥的需求加大，加之环境温度升高导致落蕾率增高。 2019 年丰产型品种元龙38 号下部果枝、中部果枝、上部果枝的落蕾率呈下降趋势，其落蕾率在6 月中下旬保持在1 个较高的水平，且较2018 年高，说明该品种对环境温度较敏感。 因为2019 年6 月初温度较低，6月中下旬温度快速升高，加快其营养生长，供给生殖器官的养分有限从而导致落蕾（图2）。

图2 不同海岛棉品种落蕾率动态变化

2.3 不同果枝部位落铃率动态变化

4 个海岛棉品种的落铃率均随果枝部位升高而增高，同时随生育进程呈先升高后降低的趋势，7月12 日－8 月2 日落铃率保持在较高水平， 年度间基本表现一致（图3 和图4）。 其中优质型品种落铃率稍低于丰产型品种，这与优质型品种现蕾相对较少且落蕾率较高有关， 由于有充足的营养供给，棉铃的有效转化相对较高（图4）。 7 月初处于初花期阶段，营养生长和生殖生长并进，光合产物多用于营养生长，供给棉铃营养物质有限，从而导致落铃率升高。 7 月上旬（7 月6 日）进行打顶、化控、及水肥大量投入等田间措施后各品种落铃率有所下降，但仍处于1 个较高水平，这是因为进入盛花阶段，营养生长和生殖生长对养分需求的矛盾进一步加剧，另外环境温度达到一年中最高值，影响花粉活性，加剧了中部果枝的棉铃脱落。8 月初仍处于落铃高峰期，这一时期高温天气数增多，持续时间久，花粉活力降低，开花后的受精过程无法顺利进行，导致棉铃脱落增多且多以干铃为主。 在田间管理过程中可适时进行早播、提早打顶等措施增加伏前桃、降低“三伏天”棉铃的脱落，提高产量和品质。

图3 不同海岛棉品种不同果枝部位的落铃率

图4 不同海岛棉品种落铃率动态变化

2.4 不同果枝部位总脱落率动态变化

4 个海岛棉品种不同果枝部位总脱落率随果枝部位升高而增高，其中优质型品种不同果枝部位的总脱落率高于丰产型品种，年度间表现一致（图5）。 2019 年，元龙38 号中下部果枝部位总脱落率高于中部果枝部位，是由于下部果枝部位落蕾率较高（图1、图5）。 不同类型品种总脱落率随生育进程变化规律基本一致，6 月中旬总脱落率进入第1 个高峰期，该时期以落蕾为主，此期间优质型品种总脱落率较高。6 月下旬总脱落率逐步增高，至7 月初总脱落率达到第2 个高峰期， 此时期落蕾和落铃同时存在，达到蕾铃总脱落率的峰期。7 月中旬后总脱落率逐步降低，但在7 月底有回升的趋势，在8 月初达到第3 个高峰期，以落铃为主（图6）。

图5 4 个海岛棉品种不同果枝部位的总脱落率

图6 不同海岛棉品种总脱落率动态变化

2.5 不同海岛棉品种总脱落率与果枝数的相关性

不同类型海岛棉品种总脱落率随果枝数升高而增高，各品种总脱落率与果枝数呈极显著正相关性（图7）。2018 年4 个海岛棉品种总脱落率与果枝数相关系数R2在0.690 以上， 其中丰产型品种新海50 号总脱落率与果枝数相关性较高， 相关系数R2是0.860。 2019 年元龙34 号总脱落率与果枝数相关性较差，相关系数R2是0.568；丰产型品种元龙38 号总脱落率与果枝数相关性较高， 相关系数R2是0.873。 总体来看，丰产型品种总脱落率与果枝数的相关性较高。

图7 不同海岛棉品种脱落率与果枝数的相关性

3 讨论

棉花蕾铃脱落主要受遗传特性和环境条件影响[2-3]。本研究发现不同类型海岛棉品种落铃率高于落蕾率，与叶凯等、王俊铎等在陆地棉上的研究结果存在差异，可能与供试品种自身遗传特性有关[3,6]。本试验中丰产型海岛棉品种落蕾率较低，而优质型海岛棉品种落铃率相对较低，从总脱落率看丰产型海岛棉品种低于优质型海岛棉品种， 极差约为13.7%，这与前人研究相一致[7,9]。 本试验中蕾铃脱落率较低为36%～56%， 明显低于前人研究的70%以上[11]，其主要原因可能是：（1）品种自身遗传特性， 近年来选育的品种对坏境的适应性有所提高；（2）田间栽培管理水平的提升，贴合实际生产需要，针对品种水肥需求的特点，适时调整了水肥供给和化控， 保证棉株正常生长发育所需养分；（3）加强了对病虫害的防治，减少了因病虫害造成的脱落。

同一品种不同果枝部位脱落率表现为中部果枝落蕾率较高，而上部果枝落铃率较高。 6 月下旬是落蕾高峰期，7 月中下旬落铃率保持在1 个较高的水平，8 月初是落铃高峰期， 与黄胜强研究结果相一致[12]。 因海岛棉为有限零式果枝，基本无补偿效应， 中部果枝部位较高的落蕾易产生 “中空”现象，严重影响海岛棉产量和品质。 中部果枝落蕾一般在6 月下旬，应根据大田土壤质地及棉株长势控制水肥供给，避免因水肥供应不足引起落蕾；同时灌水应讲究适时适量，避免大水大肥，致使棉株旺长，使棉株体内养分供应不均衡而引起落蕾。 中部果枝部位开花一般在7 月上旬，该时期棉花生长旺盛，是需肥高峰期，生殖生长和营养生长对养分需求竞争矛盾加剧， 遇持续高温天气及水肥供应不足时易导致棉株内部生理失调形成大量干蕾、干铃，最终导致蕾铃脱落[13]，应适当增加养分供给；同时应适当提早打顶时间，抑制棉株营养生长，促进生殖生长，使更多的养分向蕾铃运输，确保棉铃生长发育所需养分，提高有效结铃数。在此期间还应加强病虫害的防治， 减少外界因素造成的蕾铃脱落。

影响海岛棉蕾铃脱落的环境因素主要有温度、水分，其中环境温度过高或过低都会引起蕾铃生理性脱落数的增加[14-16]。本试验中2019 年5 月和6 月温度低于2018 年同期，低温天气抑制棉花生长，导致下部果枝部位落蕾脱落增加，6 月中旬出现1 个落蕾高峰期。 2019 年7－8 月环境温度持续升高，高温天气抑制了棉叶光合作用， 降低了花粉活力，影响受精过程，形成大量的干铃，导致总脱落率高于2018 年；其中优质型海岛棉品种元龙34 号比较明显， 与2018 年相比其落铃率高11.6 百分点，说明优质型品种对外界环境条件变化更为敏感，与前人研究结果一致[17-18]。

4 结论

不同海岛棉品种蕾铃脱落率在36%～56%，优质型品种蕾铃脱落率高于丰产型品种。 落蕾高峰期在6 月下旬，落铃高峰期在7 月中下旬。 同一品种中部果枝部位落蕾率较高，上部果枝部位落铃率较高，落铃率高于落蕾率。 选育优质型海岛棉品种时应注重筛选现蕾基数大、 长势稳健、总脱落率低的材料。 田间管理中，应根据棉株长势情况、田间土壤类型及土壤水分条件适时适量进行水肥管理。